Bài giảng Môn Vật lý lớp 9 - Tuần 15 - Tiết 29 - Bài 27: Lực điện từ

Ngày dạy: Tuần 15 - Tiết 29 Bài 27: LựC ĐIệN Từ. MụC TIÊU: 1.Kiến thức: -Mô tả được TN chứng tỏ tác dụng của lực điện từ lên đoạn dây dẫn thẳng có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường. -Vận dụng được quy tắc bàn tay trái biểu diễn lực từ tác dụng lên dòng điện thẳng đặt vuông góc với đường sức từ, khi biết chiều đường sức từ và chiều dòng điện. 2.Kỹ năng: -Mắc mạch điện theo sơ đồ, sử dụng các biến trở và các dụng cụ điện. -Vẽ và xác định chiều đường sức từ của nam châm. 3.Thái độ: Cẩn thận, trung thực, yêu thích môn học. II. CHUẩN Bị: *Đối với mỗi nhóm HS: -1 nam châm chữ U. -1 nguồn điện 6V đến 9V. -1 đoạn dây dẫn AB bằng đồng = 2,5mm, dài 10cm. - 1 biến trở loại 20# - 2A -1 công tắc, 1 giá TN. - 1 ampekế GHĐ 1,5A và ĐCNN 0,1A *Cả lớp: -Một bản vẽ phóng to hình 27.1 và 27.2 (SGK) -Chuẩn bị vẽ hình ra bảng phụ cho phần vận dụng câu C2, C3, C4. III. Tổ CHứC HOạT ĐộNG DạY HọC. HOạT ĐộNG1: Tổ CHứC TìNH HUốNG HọC TậP.(6 phút) -GV gọi HS1 lên bảng: Nêu TN chứng tỏ dòng điện có tác dụng từ. *ĐVĐ: Dòng điện tác dụng từ lên kim nam châm, Vậy ngược lại nam châm có tác dụng lực từ lên dòng điện hay không? --Gọi HS nêu dự đoán. -GV: Chúng ta sẽ cùng nghiên cứu bài học ngày hôm nay để tìm câu trả lời#Bài mới. -HS1 lên bảng trình bày TN Ơ-xtét. HS khác nhận xét. -HS nêu dự đoán. HOạT ĐộNG 2: TN Về TáC DụNG CủA Từ TRƯờNG LÊN DÂY DẫN Có DòNG ĐIệN.(10 phút) I.TáC DụNG CủA Từ TRƯờNG LÊN DÂY DẫN Có DòNG ĐIệN. -Yêu cầu HS nghiên cứu TN hình 27.1 (SGK-tr.73) -GV treo hình 27.1, yêu cầu HS nêu dụng cụ cần thiết để tiến hành TN. S A N A B C K -GV giao dụng cụ TN cho các nhóm, yêu cầu HS làm TN theo nhóm. -GV lưu ý cách bố trí TN, đoạn dây dẫn AB phải đặt sâu vào trong lòng nam châm chữ U, không để dây dẫn chạm vào nam châm. -Gọi HS trả lời câu hỏi C1, so sánh với dự đoán ban đầu để rút ra kết luận. 1.Thí nghiệm. -HS nghiên cứu SGK, nêu dụng cụ cần thiết để tiến hành TN theo hình 27.1 (SGK-tr.73). N S F I -Các nhóm nhận dụng cụ TN. -HS tiến hành TN theo nhóm. Cả nhóm quan sát hiện tượng xảy ra khi đóng công tắc K. -Đại điện các nhóm báo cáo kết quả TN và so sánh với dự đoán ban đầu. Yêu cầu thấy được: Khi đóng công tắc K, đoạn dây dẫn AB bị hút vào trong lòng nam châm chữ U (hoặc bị đẩy ra ngoài nam châm). Như vậy từ trường tác dụng lực điện từ lên dây dẫn AB có dòng điện chạy qua. -HS ghi vở phần kết luận vào vở HOạT ĐộNG 3: TìM HIểU CHIềU CủA LựC ĐIệN Từ.(18 phút) II.CHIềU CủA LựC ĐIệN Từ, QUY TắC BàN TAY TRáI *Chuyển ý: Từ kết quả các nhóm ta thấy dây dẫn AB bị hút hoặc bị đẩy ra ngoài 2 cực của nam châm tức là chiều của lực điện từ trong TN của các nhóm khác nhau. Theo các em chiều của lực điện từ phụ thuộc vào yếu tố nào? -GV: Cần làm TN như thế nào để kiểm tra được điều đó. -GV hướng dẫn HS thảo luận cách tiến hành TN kiểm tra và sửa chữa, bổ sung nếu cần. -Yêu cầu HS làm TN 2: Kiểm tra sự phụ thuộc của chiều lực điện từ vào chiều đường sức từ bằng cách đổi vị trí cực cuả nam châm chữ U. -GV: Qua 2 TN, chúng ta rút ra được kết luận gì? *Chuyển ý: Vậy làm thế nào để xác định chiều lực điện từ khi biết chiều dòng điện chạy qua dây dẫn và chiều của đường sức từ? -Yêu cầu HS đọc mục thông báo ở mục 2. Quy tắc bàn tay trái (tr.74-SGK). -GV treo hình vẽ 27.2 yêu cầu HS kết hợp hình vẽ để hiểu rõ quy tắc bàn tay trái. -Cho HS vận dụng quy tắc bàn tay trái để đối chiếu với chiều chuyển động của dây dẫn AB trong TN đã quan sát được ở trên 1.Chiều của lực điện từ phụ thu ộc vào những yếu tố nào? (10 phút) -HS:… -HS:… -HS tiến hành TN theo nhóm: +Đổi chiều dòng điện chạy qua N S dây dẫn AB, đóng công tắc I K quansát hiện tượng để rút ra được kết luận: Khi đổi chiều dòng điện chạy qua dây dẫn AB thì chiều lực điện từ thay đổi. S N -HS tiến hành TN theo nhóm: +Đổi chiều đường sức từ, đóng I công tắc K quan sát hiện tượng để rút ra được kết luận: Khi đổi chiềuđường sức từ thì chiều lực điện từ thay đổi. b.Kết luận: Chiều của lực điện từ tác dụng lên dây dẫn AB phụ thuộc vào chiều dòng điện chạy trong dây dẫn và chiều của đường sức từ. 2.Quy tắc bàn tay trái.(8 phút) -Cá nhân HS tìm hiểu quy tắc bàn tay trái trong SGK. -HS theo dõi hướng dẫn của GV để ghi nhớ và có thể vận dụng quy tắc bàn tay trái ngay tại lớp. -HS vận dụng quy tắc bàn tay trái để kiểm tra chiều lực điện từ trong TN đã tiến hành ở trên, đối chiếu với kết quả đã quan sát được. HOạT ĐộNG 4: VậN DụNG-CủNG Cố-HƯớNG DẫN Về NHà. (10 phút) -Chiều của lực điện từ phụ thuộc vào yếu tố nào? Nêu quy tắc bàn tay trái. -Nếu đồng thời đổi chiều dòng điện qua dây dẫn và chiều của đường sức từ thì chiều của lực điện từ có thay đổi không? Làm TN kiểm tra. -Hướng dẫn HS vận dụng câu C2, C3, C4. Với mỗi câu, yêu cầu HS vận dụng quy tắc bàn tay trái nêu các bước: +Xác định chiều dòng điện chạy trong dây dẫn khi biết chiều đường sức từ và chiều lực điện từ. +Xác định chiều đường sức từ (cực từ của nam châm) khi biết chiều dòng điện chạy qua dây dẫn và chiều lực điện từ tác dụng lên dây dẫn. Hướng dẫn về nhà: -Học thuộc quy tắc bàn tay trái, vận dụng vào làm bài tập 27 (SBT) - Xem trước bài 28 -HS:… S HS: Khi đồng thời đổi F N chiều dòng điện chạy qua dây dẫn AB và đổi chiều đường sức từ thì chiều lực điện từ không I thay đổi. -Cá nhân HS hoàn thành câu C2, C3, C4 phần vận dụng: C2: Trong đoạn dây dẫn AB, dòng điện có chièu đi từ B đến A. C3: Đường sức từ của nam châm có chiều đi từ dưới lên trên. ************************************************* Ngày dạy: Tuần 15 - Tiết 30 Bài 28: ĐộNG CƠ ĐIệN MộT CHIềU I. MụC TIÊU: 1.Kiến thức: -Mô tả được các bộ phận chính, giải thích được hoạt động của động cơ điện một chiều. -Nêu được tác dụng của mỗi bộ phận chính trong động cơ điện. -Phát hiện sự biến đổi điện năng thành cơ năng trong khi động cơ điện hoạt động. 2.Kỹ năng: -Vận dụng quy tắc bàn tay trái XĐ chiều lực điện từ, biểu diễn lực điện từ. -Giải thích được nguyên tắc hoạt động của động cơ điện một chiều. 3.Thái độ: Ham hiểu biết, yêu thích môn hoc. II. CHUẩN Bị: Đối với mỗi nhóm HS: - 1 mô hình động cơ điện một chiều có ở PTN. -Nguồn điện 6V-Máy biến áp hạ áp, ổ điện di động. * Cả lớp: Hình vẽ 28.2 phóng to. III. Tổ CHứC HOạT ĐộNG DạY HọC. HOạT ĐộNG 1:KIểM TRA BàI Cũ-Tổ CHứC TìNH HUốNG HọC TậP.(5 phút) +Phát biểu quy tắc bàn tay trái? +Chữa bài tập 27.3. Hỏi thêm có lực từ tác dụng lên cạnh AB của khung dây không? Vì sao? GV lưu ý: Khi dây dẫn đặt song song với đường sức từ thì không có lực từ tác dụng lên dây dẫn. ĐVĐ: Nếu đưa liên tục dòng điện vào trong khung dây thì khung dây sẽ liên tục chuyển động quay trong từ trường của nam châm, như thế ta sẽ có một động cơ điện#Bài mới. -HS lên bảng chữa bài. HS khác chú ý lắng nghe, nêu nhận xét. -HS lưu ý: Trong trường hợp dây dẫn được đặt song song với đường sức từ thì không có lực điện từ tác dụng lên dây dẫn. HOạT ĐộNG 2: TìM HIểU NGUYÊN TắC CấU TạO CủA ĐộNG CƠ ĐIệN MộT CHIềU. I.NGUYÊN TắC CấU TạO Và HOạT ĐộNG CủA ĐộNG CƠ ĐIệN MộT CHIềU. -GV phát mô hình động cơ điện một chiều cho các nhóm. -Yêu cầu HS đọc SGK phần 1 (tr.76), kết hợp với quan sát mô hình trả lời câu hỏi: Chỉ ra các bộ phận của động cơ điện một chiều. S -GV vẽ mô hình cấu tạo đơn giản lên bảng.1 B C N A D C2 C1 - + 1. Các bộ phận chính của động cơ điện một chiều.(7 phút) -Cá nhân HS làm việc với SGK, kết hợp với nghiên cứu hình vẽ 28.1 và mô hình động cơ điện một chiều nêu được các bộ phận chính của động cơ điện một chiều: +Khung dây dẫn. +Nam châm. +Cổ góp điện. HOạT ĐộNG 3: NGHIÊN CứU NGUYÊN TắC HOạT ĐộNG CủA ĐộNG CƠ ĐIÊN MộT CHIềU. -Yêu cầu HS đọc phần thông báo và nêu nguyên tắc hoạt động của động cơ điện một chiều. -Yêu cầu HS trả lời câu C1. -Sau khi cho HS thảo luận kết quả câu C1. Gv gợi ý: Cặp lực từ vừa vẽ được có tác dụng gì đối với khung dây? -Yêu cầu HS làm TN theo nhóm, kiểm tra dự đoán câu C3. -Qua phần 1, hãy nhắc lại: Động cơ điện một chiều có các bộ phận chính là gì? Nó hoạt động theo nguyên tắc nào? 2. Hoạt động của động cơ điện một chiều. (10 phút) -Cá nhân HS đọc phần thông báo trong SGK để nêu được nguyên tắc hoạt động của động cơ điện một chiều là dựa trên tác dụng của từ trường lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường. -Cá nhân HS thực hiện câu C1: Vận dụng quy tắc bàn tay trái, xác định cặp lực từ tác dụng lên hai cạnh AB, CD của khung dây. -HS thực hiện câu C2: Nêu dự đoán hiện tượng xảy ra với khung dây. -HS tiến hành TN kiểm tra dự đoán câu C3 theo nhóm. Đại diện các nhóm báo cáo kết quả, so sánh với dự đoán ban đầu. 3.Kết luận. -HS trao đổi rút ra kết luận về cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của động cơ điện một chiều. Ghi vở. HOạT ĐộNG 4: TìM HIểU ĐộNG CƠ ĐIệN MộT CHIềU TRONG Kỹ THUậT. II. ĐộNG CƠ ĐIệN MộT CHIềU TRONG Kỹ THUậT.(10 phút) -GV treo hình vẽ phóng to hình 28.2 (SGK), yêu cầu HS quan sát hình vẽ để chỉ ra các bộ phận chính của động cơ điện một chiều trong kỹ thuật. -GV nêu câu hỏi: Động cơ điện một chiều trong kỹ thuật, bộ phận tạo ra từ trường có phải là nam châm vĩnh cửu không? Bộ phận quay của động cơ có đơn giản chỉ là một khung dây hay không? -GV có thể thông báo hoặc gọi HS giải thích: Trong động cơ điện trong kỹ thuật, bộ phận chuyển động gọi là rôto, bộ phận đứng yên gọi là stato. -Gọi HS đọc kết luận trong SGK về động cơ điện một chiều trong kỹ thuật. -Người ta còn dựa vào hiện tượng lực điện từ tác dụng lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua để chế tạo điện kế, đó là bộ phận chính của các dụng cụ đo điện như ampe kế, vôn kế. 1. Cấu tạo của động cơ điện một chiều trong kỹ thuật. -HS quan sát hình vẽ 28.2 để chỉ ra được hai bộ phận chính của động cơ điện trong kỹ thuật. -Nhận xét sự khác nhau của hai bộ phận chính của nó so với mô hình động cơ điện một chiều ta vừa tìm hiểu. -Yêu cầu nêu được: a. Trong động cơ điện kỹ thuật, bộ phận tạo ra từ trường là nam châm điện. b. Bộ phận quay của động cơ điện kỹ thuật không đơn giản là một khung dây mà gồm nhiều cuộn dây đặt lệch nhau và song song với trục của một khối trụ làm bằng các lá thép kỹ thuật ghép lại. 2.Kết luận -HS rút ra kết luận ghi vở. HOạT ĐộNG 5: PHáT HIệN Sự BIếN ĐổI NĂNG LƯợNG TRONG ĐộNG CƠ ĐIệN. III.Sự BIếN ĐổI NĂNG LƯợNG TRONG ĐộNG CƠ ĐIệN.(3 phút) -Khi hoạt động, động cơ điện chuyển hoá năng lượng từ dạng nào sang dạng nào? -Có thể gợi ý HS: +Khi có dòng điện chạy qua động cơ điện quay. Vậy năng lượng đã được chuyển hoá từ dạng nào sang dạng nào? -Cá nhân HS nêu nhận xét về sự chuyển hoá năng lượng trong động cơ điện. -HS nêu được: Khi động cơ điện một chiều hoạt động, điện năng chuyển hoá thành cơ năng. HOạT ĐộNG 6: VậN DụNG-HƯớNG DẫN Về NHà(9 phút) -Tổ chức cho HS làm việc cá nhân trả lời câu hỏi C5, C6, C7 vào vở BT. -Hướng dẫn HS trao đổi trên lớp, đi đến đáp án đúng. *HDVN: -Học bài và làm bài tập 28 (SBT) -Trả lời báo cáo TH vào vở BT. -Cá nhân HS trả lời câu hỏi C5, C6, C7 vào vở, tham gia thảo luận trên lớp hoàn thành các câu hỏi đó. S O/ B C N A D O Hình 28.3